Im Schülerlabor des GSI Helmholtzzentrums stehen 9 Experimente zu den Themen Radioaktivität und Strahlung zur Verfügung. Zur Vorbereitung des Labortages bei GSI können Sie hier für jedes Experiment zwei wichtige Dokumente herunterladen.

Das "Skript zum Überblick" erläutert den Zusammenhang, in dem das Experiment steht, und sollte gründlich durchgearbeitet werden. Die Skripte zur Vorbereitung für die Versuche 1 bis 9 können Sie als PDF-Dateien herunterladen.

Die "Experimentieranleitung" führt schrittweise und detailliert durch das Experiment. Sie liegt auch am Labortag aus und beinhaltet neben den praktischen Anweisungen ein umfangreiches Kapitel über nützliches "Hintergrundwissen". Es ist daher sehr zu empfehlen, dass sich die Schülerinnen und Schüler schon vor dem Labortag auch mit dieser Experimentieranleitung vertraut gemacht haben. Diese stehen einzeln als PDF-Dateien zum Download zur Verfügung.

Für einen Labortag können Sie sich hier anmelden.

Station 1: Analyse von strahleninduzierten DNA-Schäden durch Gel-Elektrophorese Aufgabe und Schwierigkeitsgrad: Nachweis von Strahlenschäden an unterschiedlich stark bestrahlten DNA-Proben. Arbeitsintensives Experiment im mittleren Schwierigkeitsbereich. Technik: Elektrophoresekammer, Scanner, Bildauswertung im PC Weiterführende Inhalte, Anwendungen Biologische Strahlenwirkung, Medizin, Tumortherapie, bemannte Raumfahrt Skript zum Überblick (PDF) Experimentieranleitung (PDF)

Station 2: Nachweis von γ-Strahlung mit einem Geiger-Müller-Zählrohr Aufgabe und Schwierigkeitsgrad: Untersuchung von schwach-radioaktiven Lebensmitteln, Ortung einer radioaktiven γ - Quelle. Klassisches Schülerexperiment im unteren Schwierigkeitsbereich. Technik: Geiger - Müller - Zählrohr Weiterführende Inhalte, Anwendungen Radioaktivität in der Umwelt, Nulleffekt, Statistik, Abstandsgesetz, Abschirmung Skript zum Überblick (PDF) Experimentieranleitung (PDF)

Station 3: Halbwertszeitmessung von Radon in der Ionisationskammer Aufgabe und Schwierigkeitsgrad: Aufnahme der Zerfallskurve und Bestimmung der Halbwertszeit von Radon. Anforderungen im unteren Schwierigkeitsbereich. Technik: Ionisationskammer mit einfacher AD-Konversion und Messwertaufnahme im PC Weiterführende Inhalte, Anwendungen α -Zerfall, Archäologie, Altersbestimmung, Astrophysik Skript zum Überblick (PDF) Experimentieranleitung (PDF)

Station 4: Ablenkung von β - Strahlen im Magnetfeld Aufgabe und Schwierigkeitsgrad: Messung des Beta-Spektrums einer Strontiumquelle. Mittlerer Schwierigkeitsgrad mit anspruchsvoller Erweiterungsmöglichkeit durch relativistische Rechnung. Technik: einfaches Magnetspektrometer mit Geiger-Müller-Zählrohr Weiterführende Inhalte, Anwendungen Lorentzkraft, Beschleunigertechnik, Magnetspektrometer, Nordlicht Skript zum Überblick (PDF) Experimentieranleitung (PDF)

Station 5: γ-Spektroskopie mit NaI- und Ge-Detektoren Aufgabe und Schwierigkeitsgrad: Kalibrierung eines professionellen Analysesystems, Aufnahme von γ -Spektren und Identifizierung natürlich vorkommender radioaktiver Nuklide (z.B. in Nahrung). Mittlerer Schwierigkeitsbereich. Technik: Natriumiodid- und Reinstgermanium-Detektoren, ORTEC-ADC (Maestro) Weiterführende Inhalte, Anwendungen γ - Zerfall, Natürliche Radioaktivität, Umweltanalytik, Kernstruktur-Untersuchungen Skript zum Überblick (PDF) Experimentieranleitung (PDF)

Station 6: α - Spektroskopie mit einem Halbleiterzähler Aufgabe und Schwierigkeitsgrad: Messung des spezifischen Energieverlustes von α -Strahlen in Luft, (sogenannter Bragg-Peak). Arbeitsintensives Messprogramm im mittleren Schwierigkeitsbereich. Technik: Vakuumstand mit Oberflächensperrschichtzähler Weiterführende Inhalte, Anwendungen α - Zerfall, Superschwere Elemente Tumortherapie Skript zum Überblick (PDF) Experimentieranleitung (PDF)

Station 7: γ-γ-Koinzidenzmessung mit NaI-Detektoren Aufgabe und Schwierigkeitsgrad: Einstellen einer Koinzidenzelektronik, Messung der Geschwindigkeit von γ-Quanten und der Winkelverteilung bei einer γ - γ - Koinzidenz. Vom Verständnis der Messelektronik her ein anspruchsvolles Experiment. Technik: Zwei Natriumjodidzähler mit Koinzidenzelektronik Weiterführende Inhalte, Anwendungen Materie und Antimaterie, Vernichtungsstrahlung, Positronen - Emissions - Tomographie Skript zum Überblick (PDF) Experimentieranleitung (PDF)

Station 8: Auswertung von Nebelkammerbildern Aufgabe und Schwierigkeitsgrad: Aufnahme und graphische Auswertung von Teilchenspuren. Die Auswertung der Nebelkammerbilder muss sorgfältig erfolgen, liegt aber eher im unteren Schwierigkeitsbereich. Technik: Großformat-Nebelkammer mit Videokamera Weiterführende Inhalte, Anwendungen natürliche Radioaktivität, Eigenschaften ionisierender Strahlung Skript zum Überblick (PDF) Experimentieranleitung (PDF) Zerfallsgesetz-Fit (XLS)

Station 9: Rutherfordscher Streuversuch Aufgabe und Schwierigkeitsgrad: Messung der Winkelverteilung der an einer Goldfolie gestreuten Alphateilchen und Vergleich mit Rutherfordscher Streuformel, Computersimulationen. Unterer bis mittlerer Schwierigkeitsgrad. Technik: Vakuum-Streukammer mit Halbleiterzähler Weiterführende Inhalte, Anwendungen Streuexperimente, Rutherfordsches Atommodell, Größenordnung von Atom und Kern Skript zum Überblick (PDF) Experimentieranleitung (PDF) Excel-Sheet 1 (XLS) Excel-Sheet 2 (XLS)